Методика поверки «ДЕЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ ДН-20» (МП 043.M12-17)

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель службы качества

Государственная система обеспечения единства измерений

ДЕЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ ДН-20

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 043.М12-17

Главный метролог

Москва 2017

• 1.1 Настоящая методика поверки распространяется на делитель импульсов напряжения ДН-20 с заводским номером 01 (далее по тексту - делитель) производства общества с ограниченной ответственностью КБ СКАТ (г. Жуковский, Московская область, Россия) и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

Делитель предназначен для ослабления импульсного электрического напряжения в коаксиальном тракте пропорционально коэффициенту преобразования.

• 1.2 Интервал между поверками - 1 год.

• 2.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 -Операции первичной и периодической поверок

• 2.2 При получении отрицательных результатов хотя бы одной операции поверка прекращается.

• 2.3 Поверку средств измерений осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.

• 2.4 Метрологические характеристики по таблице 1 допускается определять не в полном объеме, при этом поверка проводится по сокращенной программе. Объем поверочных работ определяется совместным решением (или по договоренности) между заказчиком и исполнителем проведения работ.

• 3.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть использованы средства поверки, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства для проведения первичной и периодической поверок

• 3.2 Допускается применение других средств поверки, не приведенных в таблице 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

• 3.3 Средства измерений, указанные в таблице 2, должны быть исправны, поверены и аттестованы в установленном порядке.

К поверке делителя допускаются лица, изучившие настоящую методику поверки и руководство по эксплуатации делителя, имеющие удостоверение квалификационной группы на право работы с электроустановками напряжением свыше 1000 В соответствии с Правилами по охране труда и эксплуатации электроустановок (утверждены приказом Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328Н), прошедшие обучение на право проведения поверки по требуемому виду измерений.

• 5.1 При проведении поверки следует соблюдать требования, установленные Правилами по охране труда и эксплуатации электроустановок (утверждены приказом Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328Н). Оборудование, применяемое при поверке, должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-91. Воздух рабочей зоны должен соответствовать ГОСТ 12.1.005-88 при температуре помещения, соответствующей условиям испытаний для легких физических работ.

• 5.2 Система электрического питания приборов должна быть защищена от колебаний и выбросов сетевого напряжения, искровые генераторы не должны устанавливаться вблизи приборов.

• 5.3 Помещение, в котором проводится поверка, должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.

При проведении поверки соблюдают условия, указанные в таблице 3.

Таблица 3

• 7.1 Перед проведением поверки необходимо убедиться в наличии средств поверки по таблице 2, укомплектованность их документацией и необходимыми элементами соединений.

• 7.2 Используемые средства поверки размещают, заземляют, соединяют и прогревают в соответствии с требованиями их технической документации. Поверяемые средства и средства поверки должны быть выдержаны в условиях, указанных в таблице 3, в течение 1 часа.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 Проверяют наличие маркировки, подтверждающей тип и заводской номер делителя.

• 8.1.2 Проверяют комплектность делителя.

• 8.1.3 Убеждаются в отсутствии механических повреждений и ослаблений элементов конструкции делителя.

• 8.1.4 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если не обнаружены несоответствия комплектности, механические повреждения, ослабления элементов конструкции, неисправности соединителей.

• 8.2.1 Входной соединитель делителя соединяют с входом «U/R» вольтметра В7-54/3. Вольтметр переводят в режим измерения сопротивления постоянному току и устанавливают предел измерений 0,2 кОм. Регистрируют входное сопротивление делителя 7?_вх, Ом.

  

Рисунок 1 - Схема измерений при опробовании и определении коэффициента преобразования делителя

• 8.2.2 Собирают схему, показанную на рисунке 1.

Соединяют выход генератора импульсов И1-15 со входом делителя через согласующее устройство.

Выход делителя соединяют со входом осциллографа Tektronix TDS784D. Устанавливают входное сопротивление осциллографа 50 Ом.

Устанавливают амплитуду выходных импульсов генератора С/иы5 = 10 В.

Регистрируют импульсы на экране осциллографа и измеряют их амплитуду (/_вых, В. По формуле (1) вычисляют коэффициент преобразования К_а, ВВ’¹.

К а ⁼ ^Лп-и/^вых ■                                      (1)

• 8.2.3 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если вычисленные значения входного сопротивления R_BX и коэффициента преобразования К_л отличаются от указанных в паспорте значений не более чем на ± 10 %.

• 8.3.1 Собирают схему, показанную на рисунке 1.

Соединяют выход генератора И1-15 со входом делителя через согласующее устройство. Выход делителя соединяют со входом осциллографа Tektronix TDS784D. Устанавливают входное сопротивление осциллографа 50 Ом.

Устанавливают амплитуду выходных импульсов генератора Oni-i5 = 10 В.

Регистрируют импульсы на экране осциллографа и измеряют их амплитуду U\, В, повторяют измерения 10 раз (z = 1... 10).

Определяют среднее значение С4ых, В по формуле:

ю

i=l

10

Вычисляют коэффициент преобразования В-В'¹ по формуле:

(3)

Вычисляют среднеквадратическое отклонение коэффициента преобразования по формуле:

100%

■^пЮО

(4)

где среднеквадратическое отклонение Subux вычисляют по формуле:

8.3.2 Собирают схему, показанную на рисунке 2.

Рисунок 2 - Схема измерений при определении коэффициента преобразования делителя

Соединяют выход генератора импульсов высокого напряжения ГИВН со входом делителя через согласующее устройство.

Выход делителя соединяют со входом осциллографа Tektronix TDS 784D. Устанавливают входное сопротивление осциллографа 50 Ом.

Устанавливают амплитуду выходных импульсов генератора СТивн = 100 В.

Регистрируют импульсы на экране осциллографа и измеряют их амплитуду U_t, В, повторяют измерения 10 раз (z = 1... 10). Определяют среднее значение [7_ВЫХ, В по формуле (2).

Вычисляют коэффициент преобразования/f_nioo, В-В’¹ по формуле:

вых

Вычисляют среднеквадратическое отклонение коэффициента преобразования по формуле (7):

где среднеквадратическое отклонение бивых вычисляют по формуле (5).

• 8.3.3 Повторяют измерения по п. 8.3.2 устанавливая амплитуду выходных импульсов генератора ГИВН [/гивн ⁼ 250 В. Соответственно, вычисляют коэффициент преобразования А"п25О и среднеквадратическое отклонение коэффициента преобразования <Skn250-

• 8.3.4 За результат измерений номинального значения коэффициента преобразования К_п делителя принимают среднее значение результатов измерений:

  

(8)

Среднеквадратическое отклонение коэффициента преобразования принимается равным:

^Кп ^{= таХ}(^Кп1О’^КпЮО’^Кп25о)-                                    (9)

• 8.3.5 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если значение коэффициента преобразования составляет 21,5 В-В’¹.

• 8.4.1 Доверительные границы случайной погрешности преобразования (коэффициента преобразования) при доверительной вероятности Р = 0,95 и п = 10 независимых наблюдениях вычисляют по формуле:

£ = ± 2,262-5_Кп,

• 8.4.2 Границы неисключенной систематической погрешности (НСП) преобразования (коэффициента преобразования) вычисляют по формуле:

(П)

где 0_ген - погрешность установки выходной амплитуды возбуждающего генератора, 0_ОСц -погрешность коэффициента отклонения осциллографа.

В качестве погрешности 0_ген принимают значение 0_ген ⁼ тах(0иы5, ©г-г), где 0иы5 -погрешность установки амплитуды выходных импульсов генератора И1-15 (в соответствии с паспортом или свидетельством о поверке), ©гивн - погрешность установки амплитуды выходных импульсов генератора ГИВН (в соответствии с паспортом или свидетельством о поверке).

• 8.4.3 Пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента преобразования без учета знака вычисляют по формуле:

  
  

  (12)

где К - коэффициент, зависящий от соотношения случайной составляющей погрешности и НСП, вычисленный по формуле 15;

- суммарное среднеквадратическое отклонение коэффициента преобразования.

Суммарное среднеквадратическое отклонение коэффициента преобразования вычисляют по формуле:

(13)

где 5© - среднеквадратическое отклонение НСП, которое оценивают по формуле 14:

g _ ^{£ +} ®Кп ^Кп ⁺

(14)

(15)

• 8.4.4 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента преобразования <5к_п не превышают ± 7 %.

• 8.5.1 Основываясь на результатах измерений Tf_n25o и Sk_n25o, полученных в п. 8.3.3 настоящей методики, вычисляют границы относительной погрешности преобразования аналогично п. 8.4. При этом в формулах 10-15 полагают К_п = К„25о, Skn = <$кп250, а д'к_п = ^кп25о-

• 8.5.2 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если максимальное значение амплитуды импульсов на входе составляет 250 В и при этом пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента преобразования <5к_П25о не превышают ± 7 %.

• 8.6.1 Собирают схему, показанную на рисунке 2.

Соединяют выход генератора импульсов высокого напряжения ГИВН со входом делителя через согласующее устройство.

Выход делителя соединяют со входом осциллографа Tektronix TDS784D. Устанавливают входное сопротивление осциллографа 50 Ом.

Устанавливают амплитуду выходных импульсов генератора Ur-2⁼ 100 В.

Регистрируют импульсы на экране осциллографа и измеряют их длительность фронта Т_}, нс между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, повторяют измерения 10 раз (г = 1... 10).

Определяют среднее значение длительности фронта импульсов Тф_Р, нс по формуле 16:

10

^ГГ __ 1 = 1

ф^р- ₁₀ •

Вычисляют время нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды по формуле:

(17) где Г_ген - длительность фронта импульса генератора импульсов ГИВН между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды (в соответствии с паспортом или свидетельством о поверке);

Госц ~ 0,36 нс - время нарастания переходной характеристики осциллографа Tektronix TDS 784D между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды.

Вычисляют среднеквадратическое отклонение времени нарастания переходной характеристики по формуле:

Фр

где среднеквадратическое отклонение 7ф_Р вычисляют по формуле 19:

• 8.6.2 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если время нарастания переходной характеристики Т_т между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды составляет не более 50 нс.

• 8.7.1 Доверительные границы случайной погрешности времени нарастания переходной характеристики при доверительной вероятности Р = 0,95 и п = 10 независимых наблюдениях вычисляют по формуле:

  

(20)

• 8.7.2 Границы неисключенной систематической погрешности (НСП) времени нарастания переходной характеристики вычисляют по формуле:

  + 0.

  

(21)

где 0тген - погрешность измерений длительности фронта выходных импульсов генератора импульсов ГИВН (в соответствии с паспортом или свидетельством о поверке), 0тосц -погрешность измерений временных интервалов осциллографа Tektronix TDS78D (по паспорту или свидетельству о поверке).

• 8.7.3 Пределы допускаемой относительной погрешности времени нарастания переходной характеристики без учета знака вычисляют по формуле:

  (22)

^Тпх ^_   ' ^ГГпх >

где К - коэффициент, зависящий от соотношения случайной составляющей погрешности и НСП, вычисленный по формуле 25;

‘S'rrnx -суммарное среднеквадратическое отклонение времени нарастания переходной характеристики.

Суммарное среднеквадратическое отклонение времени нарастания переходной характеристики вычисляют по формуле:

где iS@Tnx - среднеквадратическое отклонение НСП, которое оценивают по формуле:

g _ ^gTnx ⁺ ®Тпх

^Тпх + ^©Тпх

(24)

(25)

• 8.7.4 Делитель признается прошедшим операцию поверки, если пределы допускаемой относительной погрешности времени нарастания переходной характеристики <5т_Пх между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды не превышают ± 15 %.

• 9.1 Результаты поверки заносятся в протокол (Приложение А).

• 9.2 Делитель, прошедший поверку с положительным результатом, признается годным и допускается к применению и эксплуатации. Выдаётся свидетельство о поверке установленной формы с указанием полученных по п.п. 8.2 - 8.7 фактических значений метрологических характеристик и наносится знак поверки согласно Приказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

• 9.3 Делитель, прошедший поверку с отрицательным результатом, признается непригодным, не допускается к применению и на него выдается извещение о непригодности с указанием причин. Свидетельство о предыдущей поверке и знак поверки аннулируют и выписывают «Извещение о непригодности» с указанием причин в соответствии с требованиями Приказа Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015г.

Научный сотрудник

ФГУП «ВНИИОФИ»

ПРИЛОЖЕНИЕ А к Методике поверки МП 043.М12-17 Делитель импульсов напряжения ДН-20

ПРОТОКОЛ первичной / периодической поверки от «____»______________201__года

Средство измерений: Делитель импульсов напряжения ДН-20____________________________

наименование СИ, тип (если в состав СИ входит несколько автономных блоков,

то приводят их перечень (наименования) и типы с разделением знаком «косая дробь» /)

Зав. № _______________________________________________________________________

заводские номера блоков

Принадлежащее_____________________________________________________________

наименование юридического лица, ИНН

Поверено в соответствии с методикой поверки «ГСИ. Делитель импульсного напряжения

наименование документа на поверку, кем утвержден,

ДН-20. Методика поверки МП 043.М12-17», утвержденной ФГУП «ВНИИОФИ» «12» октября 2017 г.

согласован, дата

С применением эталонов _______________________________________________________

наименование, заводской номер, разряд, класс точности или погрешность

При следующих значениях влияющих факторов __________________________________

приводят перечень влияющих факторов, нормированных

в методике поверки

• -  температура окружающего воздуха, °C

• -  относительная влажность воздуха, %, не более

• -  атмосферное давление, кПа

• -  напряжение питания сети, В

• -  частота сети, Гц

Получены результаты поверки метрологических характеристик

Рекомендации ________________________________________________________________

средство измерений признать пригодным (или непригодным) для применения

Исполнители

подписи, ФИО, должность